1、梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升第2讲 电场的能的性质梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与_无关，只与_有关(2)电势能定义：电荷在_中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到_位置时电场力所做的功电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于_，即WABEpAEpBEp.电势能、电势(考纲要求)路径初、末位置电场零势能电势能的减少量梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的_与它的_的比值(2)定义式：_.(3)矢标性：电势是_，有正负之分，其正(负)表
2、示该点电势比_高(低)(4)相对性：电势具有_，同一点的电势因选取_的不同而不同电势能Ep电荷量q标量零电势相对性零电势点梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3等势面(1)定义：电场中_的各点组成的面(2)四个特点等势面一定与_垂直在_上移动电荷时电场力不做功电场线方向总是从_的等势面指向_的等势面等差等势面越密的地方电场强度_，反之_电势相等电场线同一等势面电势高电势低越大越小梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升判 断 正 误，正 确 的 划“”，错 误 的 划“”(1)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关()(2)有电场力做功时，电荷的机械能也可能守恒
3、()(3)电场中电场强度为零的地方电势一定为零()(4)沿电场线方向电势越来越低，电场强度越来越小()(5)电场力与速度方向夹角小于90时，电场力做正功()答案(1)(2)(3)(4)(5)梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，_ _与移动电荷的_的比值2定义式：UAB_.3电势差与电势的关系：UAB_，UABUBA.4影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB_，与零电势点的选取_电势差(考纲要求)电场力做功电荷量AB无关无关梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升匀强电场中电势
4、差与电场强度的关系(考纲要求)电场线梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1.静电感应、静电平衡：把金属导体放在外电场中，导体内的自由电子受电场力作用而_，使导体的两面出现等量的_电荷，这种现象叫静电感应；当导体内自由电子的定向移动_时，导体处于静电平衡状态2静电屏蔽：金属壳或金属网罩所包围的区域，不受_电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽静电现象的解释(考纲要求)发生迁移异种停止外部梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升判 断 正 误，正 确 的 划“”，错 误 的 划“”(1)A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功()(2)电势差是一个标量
5、，但是有正值和负值之分()(3)由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关()(4)A、B两点的电势差是恒定的，所以UABUBA.()答案(1)(2)(3)(4)梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升1(多选)如图621所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是()基础自测A把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减小B把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加C把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加D不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低图621 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思
6、维建模 素养提升解析若正电荷从a移到b，由于电场力方向和位移方向同向，电场力做正功，电荷的电势能减小，A对；若把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加，B对，C、D错答案 AB梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 BC 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3(单选)在静电场中，下列说法正确的是()A电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零B电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同C电场强度的方向总是跟等势面垂直D电势降低的方向就是电场强度的方向梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维
7、建模 素养提升解析电场强度大小和电势高低没有直接关系，不能根据电场强度大小判断电势高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，故A、B错；电场强度的方向一定跟等势面垂直，C对；沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，D错答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升4(单选)将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不和球壁接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图622所示，下列说法正确的是()图622梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升AA往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向BA的位置不变，B往右
8、偏离竖直方向CA往左偏离竖直方向，B的位置不变DA和B的位置都不变梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析带正电的小球A放在不带电的空心球C内，通过静电感应，空心球外壳带正电，内壁带负电因此，金属空心球C和带电小球B带异种电荷，所以B受C球的吸引往右偏离竖直方向而由于空心球C能屏蔽小球B所产生的外部电场，使小球A不受外电场的作用，所以A的位置不变，B对答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升图623 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 B 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升热点一 根据粒子的运动轨迹、电场线(等
9、势面)进行相关问题的判定梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2电势能增、减的判断方法(1)做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加(2)公式法由Epqp，将q、p的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大电势能越大，Ep的负值越小，电势能越大(3)能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加(4)电荷电势法正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【典例1】(2013宁夏银川第四次考试)如图624所示，虚线a、b、c代表电场中
10、三个等势面，相邻等势面之间的电势差相同，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知()A三个等势面中，c等势面电势最高B带电质点通过P点时电势能较大C带电质点通过Q点时动能较大D带电质点通过P点时加速度较大图624 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升审题指导梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析等差等势面越密集，该区域场强越大，故EPEQ，带电质点通过P点时加速度较大，D正确；假设质点由P运动到Q，根据：运动轨迹的切线方向为速度方向；电场线与等势面垂直；正电荷所受的电场力与电场强度同向；梳理深化 强基固本
11、多维课堂 热点突破思维建模 素养提升做曲线运动的质点，其所受的合外力指向运动轨迹的凹侧，从而确定质点经过P时的速度和电场力方向，如图所示根据正电荷所受电场力的方向可知，电场线由等势面a指向等势面c，故abc，A错误；电场力与瞬时速度成锐角，故由P运动到Q电场力对质点做正功，质点的电势能减小，动能增加，B、C正确假设质点由Q运动到P，能得到同样的结论答案 BCD梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升反思总结这类问题一般综合性较强，运用“牛顿运动定律、功和能”的知识分析(1)“运动与力两线法”画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向，指向轨迹
12、的凹侧)从二者的夹角情况来分析电荷做曲线运动的情况(2)“三不知时要假设”电荷的正负、场强的方向或等势面电势的高低、电荷运动的方向，是题目中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，则要用“假设法”分别讨论各种情况有时各种情景的讨论结果是归一的梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升【跟踪短训】1(2013重庆卷，3)如图625所示，高速运动的粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则()图625梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升A粒子在
13、M点的速率比在Q点的大B三点中，粒子在N点的电势能最大C在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析利用动能定理可判断粒子的速率大小由电势的高低可判断电势能的大小重原子核带正电，离核越近，电势越高，选项C错误；同一正电荷在电势越高的地方，其电势能越大，选项B正确；带正电的粒子在从M点到Q点的过程中，电场力做的总功为正功，据动能定理知，其速率增大，选项A、D错误答案 B梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升2如图626所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DEEF.K
14、、M、L分别为过D、E、F三点的等势面一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则()A|Wab|Wbc|B|Wab|Ubc|，而WqU，所以|Wab|Wbc|，则A、B均错误；从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，则D错误；粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，则C正确答案 C梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升3真空中某处，在x轴上关于O点对称的A、B两点有着等量异种点电
15、荷Q和Q，两点电荷形成的电场中分布着C、D、E三点(如图627所示)，其中OCOD，BEBD，则下列判断正确的是()图627梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升A比较电场强度的大小有ECDC将同一正点电荷从O点移到D点电场力所做的功大于从O点移到E点电场力所做的功D将同一正点电荷从O点移到D点电场力所做的功小于从O点移到E点电场力所做的功梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析A、B两点为等量异种点电荷，其电场线、等势面如图所示梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升由图可知，C点电场线较D点更稀疏，所以有ECD，故选B.由等势面分布知，O、D
16、两点间电势差UOD小于O、E两点间电势差UOE、将同一正点电荷从O点移动至D点电场力做功为WODqUOD，从O点移动至E点电场力做功为WOEqUOE，比较可知WOD0；距负电荷越近电势越低，且0，故选A.答案 A梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升4(2012福建卷，15)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是()梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等Cq
17、1的电荷量小于q2的电荷量Dq1在A点的电势能小于q2在B点的电势能梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升答案 C 梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升5(2012重庆卷，20)空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少梳理深化 强基固本多维课堂 热点突破思维建模 素养提升解析由题中所给的等势面分布图是对称的及电场线与等势面垂直可得，P、Q两点应为等量的异种电荷，A错；a、b两点的电场强度大小相等，但方向不同，故B错；因P处为正电荷，因此c点的电势高于d点的电势，C错；因P处为正电荷，故Q处为负电荷，负电荷从靠Q较近的a点移到靠P较近的c点时，电场力做正功，电势能减小，D对答案 D
